زمین بخشی از منظومه شمسی است که در فاصله 149.8 میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد و پنجمین سیاره بزرگ در میان سایر سیارات است.
کمی درباره سیاره زمین
سرعت چرخش یک جرم آسمانی به دور خورشید 29.765 کیلومتر بر ثانیه است. این چرخش کامل را در 365.24 روز خورشیدی انجام می دهد.
سیاره ما زمین یک ماهواره دارد. این ماه است. در مدار سیاره ما در فاصله 384400 کیلومتری قرار دارد. مریخ دو قمر دارد و مشتری شصت و هفت قمر. شعاع متوسط سیاره ما 6371 کیلومتر است، در حالی که شبیه یک بیضوی است که در قطب ها کمی مسطح و در امتداد خط استوا کشیده شده است.
جرم و چگالی زمین
جرم آن 5.981024 کیلوگرم است و چگالی متوسط زمین 5.52 گرم در سانتی متر3 است. در همان زمان، این شاخص در نزدیکی پوسته زمین در محدوده 2.71 گرم در سانتی متر3 است. از این نتیجه می شود که چگالی سیاره زمین به طور قابل توجهی در جهت عمق افزایش می یابد. این به دلیل ماهیت اوستساختمانها.
برای اولین بار، میانگین چگالی زمین توسط I. Newton تعیین شد که آن را به مقدار 5-6 g/cm3 محاسبه کرد. ترکیب شیمیایی آن شبیه به سیارات زمینی مانند زهره و مریخ و تا حدی عطارد است. ترکیب زمین: آهن - 32٪، اکسیژن - 30٪، سیلیکون - 15٪، منیزیم - 14٪، گوگرد - 3٪، نیکل - 2٪، کلسیم - 1.6٪ و آلومینیوم - 1.5٪. موارد باقیمانده تقریباً 1.2% جمع می شوند.
سیاره ما مسافر آبی در فضا است
موقعیت زمین در نزدیکی خورشید بر حضور برخی مواد شیمیایی در هر دو حالت مایع و گاز تأثیر می گذارد. به همین دلیل، ترکیب زمین متنوع است، جو، هیدروسفر و لیتوسفر تشکیل شد. جو عمدتاً از مخلوطی از گازها تشکیل شده است: نیتروژن و اکسیژن به ترتیب 78٪ و 21٪. و همچنین دی اکسید کربن - 1.6٪ و مقدار ناچیزی از گازهای بی اثر مانند هلیوم، نئون، زنون و غیره.
هیدروسفر سیاره ما از آب تشکیل شده و 3/4 سطح آن را اشغال می کند. زمین تنها سیاره شناخته شده امروزی در منظومه شمسی است که دارای هیدروسفر است. آب نقش تعیین کننده ای در روند پیدایش حیات بر روی زمین داشته است. هیدروسفر به دلیل گردش و ظرفیت گرمایی بالا، شرایط آب و هوایی را در عرض های جغرافیایی مختلف متعادل می کند و آب و هوای سیاره را تشکیل می دهد. توسط اقیانوس ها، رودخانه ها و آب های زیرزمینی نشان داده شده است. بخش جامد سیاره ما از سازندهای رسوبی، لایه های گرانیت و بازالت تشکیل شده است.
ساختار زمین و ساختار آن
زمین، مانند بقیه سیارات گروه زمینی، ساختار داخلی لایه ای دارد. در اومرکز هسته است.
به دنبال آن گوشته، که بخش قابل توجهی از حجم سیاره را اشغال می کند، و سپس پوسته زمین. بین خود، لایه های تشکیل شده در ترکیب آنها بسیار متفاوت است. در طول وجود سیاره ما، بیش از 4.5 میلیارد سال، سنگ ها و عناصر سنگین تر تحت تأثیر گرانش بیشتر و بیشتر به مرکز زمین نفوذ کردند. عناصر دیگر، سبک تر، نزدیک تر به سطح آن باقی ماندند.
مشکل و غیرقابل دسترس بودن اکتشاف زیرسطحی
نفوذ انسان به اعماق زمین بسیار دشوار است. یکی از عمیق ترین چاه ها در شبه جزیره کولا حفر شد. عمق آن به 12 کیلومتر می رسد.
فاصله سطح تا مرکز سیاره بیش از 6300 کیلومتر است.
استفاده از ابزار تحقیق غیر مستقیم
به همین دلیل، روده های سیاره ما، که در عمق قابل توجهی قرار دارند، بر اساس نتایج اکتشافات لرزه ای تجزیه و تحلیل می شوند. حدود ده نوسان از سطح آن در هر ساعت در نقاط مختلف زمین مشاهده می شود. بر اساس داده های به دست آمده، هزاران ایستگاه لرزه نگاری در حال انجام مطالعه انتشار امواج در هنگام زلزله هستند. این ارتعاشات دقیقاً مانند دایره های روی آب از یک جسم پرتاب شده منتشر می شود. هنگامی که یک موج به لایه فشرده تر نفوذ می کند، سرعت آن به طور چشمگیری تغییر می کند. با استفاده از داده های به دست آمده، دانشمندان توانستند مرزهای پوسته های داخلی سیاره ما را تعیین کنند. سه لایه اصلی در ساختار زمین متمایز است.
پوسته زمین و خواص آن
برترینپوسته زمین پوسته زمین است. ضخامت آن می تواند از 5 کیلومتر در مناطق اقیانوسی تا 70 کیلومتر در مناطق کوهستانی سرزمین اصلی متغیر باشد. در رابطه با کل سیاره، این پوسته ضخیم تر از پوسته تخم مرغ نیست و آتش زیرزمینی زیر آن بیداد می کند. پژواک فرآیندهای عمیقی که در روده های زمین رخ می دهد، که ما به شکل فوران های آتشفشانی و زمین لرزه مشاهده می کنیم، باعث تخریب بزرگ می شود.
پوسته زمین تنها لایه ای است که برای زندگی و تحقیقات کامل در دسترس مردم است. ساختار پوسته زمین در زیر قاره ها و اقیانوس ها متفاوت است.
پوسته قاره ای مساحت بسیار کمتری از سطح زمین را اشغال می کند، اما ساختار پیچیده تری دارد. در زیر لایه رسوبی لایه های گرانیت بیرونی و بازالت زیرین قرار دارد. سنگ‌های قدیمی‌تر در پوسته قاره‌ای یافت می‌شوند که تقریباً دو میلیارد سال قدمت دارند.
پوسته اقیانوسی نازک تر است، فقط حدود پنج کیلومتر، و شامل دو لایه است: بازالت پایین و رسوب بالایی. سن سنگ های اقیانوسی از 150 میلیون سال تجاوز نمی کند. زندگی می تواند در این لایه وجود داشته باشد.
جبه و آنچه در مورد آن می دانیم
در زیر پوسته لایه ای به نام گوشته قرار دارد. مرز بین آن و پوست درخت نسبتاً مشخص است. این لایه موهورویچ نامیده می شود و در عمق حدود چهل کیلومتری یافت می شود. مرز موهورویچ عمدتاً از بازالت ها و سیلیکات های جامد تشکیل شده است. استثنا برخی از "جیب های گدازه" است که به شکل مایع هستند.
ضخامت گوشته تقریباً سه هزار کیلومتر است. لایه های مشابهی در سیارات دیگر نیز یافت شده است. در این مرز، سرعت لرزه ای از 7.81 به 8.22 کیلومتر بر ثانیه افزایش یافته است. گوشته زمین به دو قسمت فوقانی و تحتانی تقسیم می شود. مرز بین این ژئوسفرها لایه گالیسین است که در عمق حدود 670 کیلومتری قرار دارد.
دانش درباره گوشته چگونه شکل گرفت؟
در آغاز قرن بیستم، مرز موهورویچ به شدت مورد بحث قرار گرفت. برخی از محققان معتقد بودند که در آنجا فرآیند دگرگونی رخ می دهد که طی آن سنگ هایی با چگالی بالا تشکیل می شوند. دانشمندان دیگر افزایش شدید سرعت امواج لرزه ای را به تغییر ترکیب سنگ از انواع نسبتاً سبک به سنگین تر نسبت دادند.
اکنون این دیدگاه اصلی ترین دیدگاه در درک و روش های مطالعه فرآیندهای رخ داده در داخل سیاره محسوب می شود. گوشته زمین به دلیل موقعیت عمیق خود مستقیماً برای تحقیقات مستقیم قابل دسترسی نیست و به سطح نمی آید.
بنابراین اطلاعات اصلی با روشهای ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی به دست آمد. به طور کلی، بازسازی از طریق منابع موجود کار بسیار دشواری است. در واقع، فرض بر این است که ماده گوشته در حرکت ثابت است.
چگالی زمین در ناحیه گوشته چقدر است؟
چگالی زمین در گوشته به حدود 5.9 گرم در سانتی متر می رسد3. فشاربا افزایش عمق رشد می کند و می تواند به 1.6 میلیون اتمسفر برسد. در مورد تعیین دمای گوشته، نظرات دانشمندان بدون ابهام و نسبتاً متناقض، 1500-10000 درجه سانتیگراد نیست. اینها نظرات غالب در محافل علمی است.
هر چه به مرکز نزدیکتر، گرمتر
یک هسته در مرکز زمین قرار دارد. قسمت بالایی آن در عمق 2900 کیلومتری سطح (هسته بیرونی) قرار دارد و حدود 30 درصد از کل جرم سیاره را تشکیل می دهد. این لایه دارای خواص مایع چسبناک و رسانایی الکتریکی است. حاوی حدود 12 درصد گوگرد و 88 درصد آهن است. در مرز هسته و گوشته، چگالی زمین به شدت افزایش می یابد و به حدود 9.5 گرم در سانتی متر می رسد3. در عمق تقریبی 5100 کیلومتری، قسمت داخلی آن تشخیص داده می شود که شعاع آن حدود 1260 کیلومتر است و جرم آن 1.7٪ از جرم کل سیاره است.
فشار در مرکز بسیار زیاد است. که آهن و نیکل که باید مایع باشند در حالت جامد هستند. طبق مطالعات علمی مرکز زمین مکانی با شرایط فوق العاده شدید با فشار 3.5 میلیون اتمسفر و دمای بالای 6000 درجه است.
در این رابطه آلیاژ آهن نیکل با وجود اینکه نقطه ذوب این گونه فلزات ۱۴۵۰-۱۵۰۰ درجه سانتیگراد است به حالت مایع نمی رود. به دلیل فشار غول پیکر در مرکز، جرم و چگالی زمین بسیار زیاد است. یک دسی متر مکعب از یک ماده حدود دوازده و نیم کیلوگرم وزن دارد. این مکان منحصر به فرد و تنها جایی است که تراکم سیاره به طور قابل توجهی بیشتر از هر سیاره دیگری استلایه.
آشکار کردن تمام مکانیسم های تعامل در داخل زمین نه تنها جالب، بلکه مفید است. ما شکل گیری کانی های مختلف و مکان آنها را درک خواهیم کرد. شاید مکانیسم وقوع زلزله کاملاً درک شود که امکان هشدار دقیق به آنها را فراهم کند. امروز آنها غیرقابل پیش بینی هستند و قربانیان و ویرانی های زیادی به همراه دارند. دانش دقیق جریان های همرفت و تعامل آنها با لیتوسفر ممکن است این مشکل را روشن کند. بنابراین، دانشمندان آینده کار طولانی، جالب و مفیدی برای همه نوع بشر دارند.
